De acordo com pt.wedoany.com-A Kirstin Gutekunst, da Universidade de Kassel, na Alemanha, Wolfgang Schuhmann, da Universidade do Ruhr em Bochum, também na Alemanha, e Felipe Conzuelo, da Universidade Nova de Lisboa, em Portugal, juntamente com os seus colegas, capturaram células vivas de cianobactérias dentro de um revestimento de polímero redox macio modificado com viologénio sobre um elétrodo, formando uma fina "casca de hidrogel" em torno de cada célula. De seguida, a equipa aplicou uma pequena tensão negativa, reduzindo as unidades de viologénio no polímero, que passaram a reduzir o oxigénio nas imediações das células, removendo eficazmente o oxigénio do ambiente circundante.

Os investigadores descobriram que o polímero de viologénio no estado reduzido pode eliminar eficientemente o oxigénio produzido pela fotossíntese, criando um microambiente com baixo teor de oxigénio à volta das células, evitando simultaneamente a acumulação prejudicial de peróxido de hidrogénio. Desta forma, as hidrogenases no interior das cianobactérias mantêm-se ativas, permitindo uma produção contínua de hidrogénio.

As experiências com cianobactérias geneticamente modificadas foram particularmente bem-sucedidas. Nestes mutantes, a hidrogenase está geneticamente acoplada diretamente ao fotossistema I da fotossíntese. Em comparação com as células selvagens no polímero, estes mutantes demonstraram uma capacidade de produção de hidrogénio mais duradoura e estável.

Sob estas condições de proteção, os mutantes de fusão PSI-hidrogenase produziram hidrogénio de forma estável sob luz, com a produção a diminuir imediatamente quando se permitiu a acumulação de oxigénio. Como não foram adicionados glucose ou outros combustíveis externos, os eletrões para a produção de hidrogénio provieram muito provavelmente diretamente da decomposição da água pelo fotossistema II, conforme esperado.

A produção fotossintética de hidrogénio é geralmente autolimitada, uma vez que o oxigénio resultante da decomposição da água inativa a hidrogenase. No entanto, este estudo demonstra um método prático para desacoplar os eletrões do oxigénio em células intactas. Esta abordagem de remoção de oxigénio baseada em polímeros evita misturas enzimáticas e combustíveis adicionais como a glucose, tornando o sistema mais simples e sustentável, aproximando-se de um verdadeiro dispositivo de produção de hidrogénio solar. A incorporação de células intactas em polímeros redox ajustáveis abre caminho para "elétrodos vivos" escaláveis — as células realizam a autorreparação biológica, enquanto o polímero assume as funções eletroquímicas.